سنسور اکسیژن چیست و چه کاربردی در خودرو دارد؟

آگاهی از وضعیت سلامت خودرو هنگام رانندگی اهمیت زیادی دارد. به همین دلیل، در خودروها از چندین سنسور برای اطلاع رسانی در مورد وضعیت بخش های مختلف خودرو استفاده می شود. یکی از مهمترین سنسورها در هر خودرو، حسگر اکسیژن یا سنسور اکسیژن نام دارد. در این مقاله قصد داریم به کاربردها و وظایف این سنسور در خودرو بپردازیم.

سنسور اکسیژن چیست؟

حسگر یا سنسور اکسیژن نوعی لوازم یدکی خودرو محسوب می شود که نسبت به محرک های فیزیکی خاصی واکنش نشان می دهد. حسگر با دریافت محرک و بر اساس تغییرات آن سیگنال های الکتریکی تولید می کند. این سیگنال ها قابل اندازه گیری هستند و به وسیله ECU خودرو پردازش می شوند. همانطور که از نام سنسور اکسیژن مشخص است نسبت به تغییرات اکسیژن واکنش نشان می دهد. در واقع اکسیژن محرک این نوع سنسور است و به عنوان ورودی آن را دریافت نموده و میزان آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. سپس این سیگنال را به ECU میفرستد. حسگر اکسیژن یک قطعه اصلی و لوازم یدکی برای خودروها محسوب می شود. در تمام خودروها اعم از انژکتوری یا کاربراتوری می توان این قطعه را یافت. البته عملکرد آن در خودروهای انژکتوری و کاربراتوری کمی با یکدیگر متفاوت است که در ادامه به آن خواهیم پرداخت.

دلیل استفاده از سنسور اکسیژن

اصلی ترین دلیل استفاده از حسگر اکسیژن در خودرو، کاهش آلایندگی است. دود خودرو حاوی گازهای آلاینده مختلفی است که برای سلامت انسان و محیط زیست بسیار خطرناک هستند. از جمله این آلاینده ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• اکسیدهای نیتروژن
• دی اکسید کربن
• سرب
• بنزن
• فرمالدئید
• ازن

دی اکسید کربن از جمله ترکیباتی است که باعث گرمی زمین می شود. هرچه دی اکسید کربن بیشتری توسط خودروها تولید شود دمای هوا نیز افزایش می یابد. این در حالی است که هر خودرو در یکسال دو برابر وزن خود دی اکسید کربن تولید می کند. خرابی حسگر اکسیژن باعث می شود دی اکسید کربن بیشتری منتشر شود. آلاینده هایی مثل بنزن و فرمالدئید نیز سمی و سرطان زا هستند و باعث بروز بیماری های خطرناکی می شوند. علاوه بر این موارد، گازهای آلاینده خودرو می تواند باعث بیماری های ریوی و تنگی نفس شوند.

اجزا تشکیل دهنده سنسور اکسیژن

هر حسگر اکسیژن دارای فرم ثابتی است و از چند بخش تشکیل شده که عبارتند از:

بدنه چینی یا سرامیکی

سنسورهای سرامیکی از نقطه ذوب و سختی بالایی برخوردارند به همین دلیل به راحتی ذوب نمی شوند. همچنین در برایر مواد شیمیایی نیز مقاومت بالایی از خود نشان می دهد و براحتی تغییر شکل نمی دهند. در نتیجه انتخاب ایده آلی برای انواع خودرو به شمار می روند. سنسورهای اکسیژن چینی همانند سنسورهای سرامیکی از درجه حرارت بالایی برخوردارند. با این حال چگالی آنها در مقایسه با سنسورهای سرامیکی بیشتر است. به عبارتی در مقایسه با سنسور سرامیکی سختی و دوام بیشتری دارند. البته سنسورهای سرامیکی نیز از مقاومت و دوام بالایی برخوردار هستند.

المنت گرمکن خودرو

از المنت گرمکن برای تولید گرما در سنسور اکسیژن استفاده می شود. برای اینکه سنسور اکسیژن کار کند ابتدا باید گرم شود و به دمای ایده آل خود برسد. در غیر اینصورت ولتاژی تولید نخواهد کرد. به همین دلیل در حسگر اکسیژن از هیتر یا المنت گرمکن استفاده می کنند.

الکترودهای پلاتینیومی

یکی از قطعات مهم هر حسگر اکسیژن مثل حسگر اکسیژن پراید زیمنس حسگر اکسیژن ۲۰۶ ساژم و …، الکترود پلاتینیومی است که باعث جرقه زنی و ایجاد ولتاژ در حسگر می شود.

غلاف

این غلاف زمانی که در معرض دود اگزوز قرار می گیرد باعث ارسال سیگنالی از سنسور به ایسیو ” ECU” می شود.

مزایا سنسور اکسیژن

از جمله مزایا سنسور اکسیژن عبارتند از:

• کاهش مصرف سوخت
• بهتر شدن نسبت سوخت و اکسیژن در موتور
• کاهش آلایندگی خروجی از اگزوز خودرو
• بهبود فرآیند احتراق
• بهتر ساختن راندمان و عملکرد موتور خودرو
• افزایش شتاب خودرو

علائم خرابی سنسور اکسیژن

تاکنون در خودروها لوازم یدکی به کار برده نشده که در صورت خرابی سنسور اکسیژن هشدار بدهد تا راننده متوجه خرابی سنسور اکسیژن شود. با این حال، خرابی سنسور اکسیژن نیز مثل خرابی هر نوع لوازم یدکی دیگر دارای علائم و نشانه هایی است. این علائم به شما کمک می کند تا از زمان تعویض سنسور اکسیژن ماشین خود مطلع شوید. در ادامه به بعضی از متداول ترین علائم خرابی حسگر اکسیژن خواهیم پرداخت.

افت شتاب خودرو

یکی از نشانه های خرابی حسگر خودرو، افت شتاب خودرو است. به دلیل اینکه سنسور اکسیژن روی منیفولد اگزوز قرار گرفته است در مقایسه با سایر سنسورها بیشتر خراب می شود. وقتی خراب شود اطلاعات صحیحی در رابطه با میزان اکسیژن موجود در دور اگزوز به ECU ارسال نمی کند. در نتیجه، عملکرد موتور خودرو نیز مختلف شده و شتاب خودرو کاهش می یابد. با این حال، عوامل دیگری نیز وجود دارند که می توانند باعث افت شتاب خودرو شوند.

خام سوزی

منظور از خام سوزی وضعیتی است که بنزین به طور کامل نسوزد. در نتیجه، به دلیل اکسیژن باقیمانده بنزین زودتر از موعد از سیستم احتراق خارج می شود. در این حالت، بنزین خام از اگزوز ماشین خارج می شود. همچنین شاهد کاهش بهره وری موتور، خروج دود سیاه و غلیظ و بدبو از اگزوز خواهیم بود. مهمتر از همه، مصرف سوخت هم بیشتر از حالت عادی خواهد بود.

مکث لحظه ای موتور موقع شتاب گیری

یکی دیگر از علائم خرابی سنسور اکسیژن، کپ موتور، ریپ زدن و مکث لحظه ای موتور موقع شتاب گیری است.

بد کار کردن موتور در حالت درجا

عوامل متعددی ممکن است باعث بدکار کردن موتور در حالت درجا شوند که یکی از آنها خرابی حسگر اکسیژن است.

روشن شدن چراغ چک

خرابی قطعات و لوازم یدکی مختلفی باعث روشن شدن چراغ چک می شود. با این حال، اولین و اصلی ترین دلیل روشن شدن چراغ چک، خرابی سنسور اکسیژن است. اگر چراغ چک خودرو شما روشن شده است اولین قطعه ای که باید به سراغ آن رفت حسگر اکسیژن است. معمولا حسگر اکسیژن را می توان با هزینه کمی تعویض کرد . اما چنانچه به موقع تعویض نشود به قطعات گران قیمتی مثل کاتالیزور آسیب می رساند.

بالا رفتن دور موتور

اگر اطلاعات مربوط به  نسبت اکسیژن به ECU مخابره نشود باعث بالا رفتن دور موتور در حالت درجا می شود.

آلایندگی زیاد

یکی از بارزترین نشانه خرابی سنسور اکسیژن، خروج دود غلیظ و سیاه همراه با آلایندگی زیاد از قسمت اگزوز خودرو است. زیرا خرابی سنسور اکسیژن باعث افزایش آلایندگی می شود.

مصرف سوخت زیاد

زمانی که سنسور اکسیژن خراب باشد علاوه بر تولید دود غلیظ و سیاه مصرف سوخت نیز افزایش می یابد. زیرا در صورت خرابی سنسور اکسیژن اطلاعات نادرستی به ECU ارسال می شود. در نتیجه میزان بنزینی که به موتور تزریق می شود نیز افزایش خواهد بافت.

استشمام بوی بد

زمانی که حسگر اکسیژن معیوب شود به دلیل اینکه میزان گازهای آلاینده خروجی اگزوز بیشتر می شوند بوی گاز بیشتری به مشام می رسد.. هرچه میزان گازهای آلاینده خروجی بیشتر شود بویی شبیه تخم مرغ گندیده به مشامتان خواهد رسید.

تعویض سنسور اکسیژن

اگر حسگر اکسیژن خودروی شما خراب شده است لازم است به سرعت تعویض شود. حسگر اکسیژن از آن دسته لوازم یدکی است که تعمیر آن به صرفه نیست. به همین دلیل در صورت خرابی تنها تعویض سنسور اکسیژن انجام می شود.

برخی سوالات متداول

در ادامه به برخی از سوالات پرتکرار در رابطه با سنسور اکسیژن پاسخ خواهیم داد.

آیا سنسور اکسیژن را می توان تعمیر کرد؟

سنسور اکسیژن را می توان تعمیر کرد اما به دلیل اینکه از نظر اقتصادی به صرفه نیست و در صورت تعمیر کارکرد اولیه را نخواهد داشت و طول آن کوتاه خواهد بود. به همین دلیل برای صرفه جویی در وقت و هزینه و جلوگیری از دوباره کاری معمولا در صورت خرابی به جای تعمیر تعویض می شود.

عوارض عدم تعویض سنسور اکسیژن کدام است؟

اگر حسگر اکسیژن به موقع تعویض نشود اولین مشکلی که به وجود می آورد افزایش آلایندگی و خروج دود غلیظ و سیاه از اگزوز است. اگر به مدت طولانی خراب شده باشد اما تعویض نشود به قطعات گران قیمتی مثل کاتالیزور آسیب وارد می کند. در نتیجه هزینه تعمیر خودرو به شدت افزایش خواهد یافت.